Ghép kênh phân chia theo tần số trực giao OFDM đã được sử dụng rộng rãi trong truyền thông vô tuyến RF giúp cung cấp khả năng truyền dữ liệu tốc độ cao cũng như hiệu quả băng thông cao và chống lại được nhiễu ISI do hiệu ứng đa đường và đã được các nhà nghiên cứu đề xuất trong truyền thông không dây quang.
Trong OFDM, chuỗi dữ liệu đầu vào nối tiếp có tốc độ cao (R) được chia thành N chuỗi con song song (1,2,…, N) có tốc độ thấp hơn (R/N). N chuỗi con này được điều chế bởi N sóng mang phụ trực giao, sau đó các sóng mang này được cộng với nhau và được phát lên kênh truyền đồng thời. Dải băng tần lớn được chia thành một số lượng lớn các sóng mang con trực giao có khoảng cách gần nhau, mỗi sóng mang con này được điều chế ở tốc độ ký hiệu (symbol) thấp. Do thời gian của mỗi ký hiệu dài hơn nhiều so với thời gian đa kênh, do đó bằng cách chèn một khe bảo vệ giữa các ký hiệu, nhiễu ISI đã được loại bỏ.
Mô hình cơ bản của một hệ thống OFDM quang học được mô tả như trên hình 2.5. Đầu tiên, luồng bit dữ liệu đầu vào b[i] được đi vào khối S/P (serial-to- parallel) để tạo thành các nhóm bit và chuyển thành các luồng bit song song trước khi đi vào khối điều chế, tại đây b[i] chuyển thành b’[i]. Tại khối điều chế, các nhóm bit tại các luồng song song được chuyển đổi thành một chuỗi số phức tương ứng (các sơ đồ điều chế được lựa chọn BPSK, QPSK, M-QAM), b’[i] chuyển thành một tập số phức Xd = {X0, X1,…,XNd - 1}. Tiếp theo, tín hiệu hoa tiêu (pilot signal) được chèn đồng đều vào trong tất cả các chuỗi giúp bên nhận có thể đánh giá và ước lượng kênh truyền tại vị trị hoa tiêu ấy, Xd chuyển thành X(k). Sau đó, tập X(k) được đi vào khối IFFT (khối biến đổi Fourier nhanh nghịch đảo) để biến đổi thành các mẫu rời rạc của ký hiệu OFDM trong miền thời gian, X(k) chuyển thành x(n) = IFFTN{X(k)}(n), ở đây n và k = 0,1,2,….,N-1.
Hình 2.5 Mô hình hệ thống OFDM quang
Trong hệ thống truyền thông quang học sử dụng điều chế cường độ (IM), nó chỉ sử dụng tín hiệu giá trị thực và tín hiệu dương, do đó, trong OFDM, các sóng mang con phải có đối xứng Hermitian để tạo ra giá trị thực. Để giảm thiểu ảnh hưởng của ISI gây ra đa đường, ký hiệu OFDM được đặt trước một khoảng bảo vệ (tiền tố tuần hoàn (CP)), x(n) được chuyển thành s[n]. s[n] được đi qua khối P/S (parallel-to-serial) tạo thành một tín hiệu OFDM.
Trong truyền dẫn quang học với điều chế cường độ/phát hiện trực tiếp (IM/DD), độ lệch DC luôn được cộng vào tín hiệu OFDM để đảm bảo rằng tất cả tín hiệu đều dương. Cuối cùng tín hiệu OFDM được truyền đi trên đèn LED để gửi xuống phía nhận, đường truyền không dây có độ lợi kênh truyền là h(n).
Tại bên bộ nhận, photodiode thu được tín hiệu ánh sáng và chuyển nó thành tín hiệu điện (tín hiệu OFDM). Sau đó thực hiện quá trình ngược lại với bên phát chỉ thêm quá trình về phát hiện kênh và ánh xạ ngược lại thành dữ liệu ban đầu.